JP2014045538A - Charging type fan device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリ電力によりファンを回転駆動させて気体を吸入または送出する充電式ファン装置に関する。 The present invention relates to a rechargeable fan device that sucks or delivers gas by rotating a fan with battery power.
バッテリの電力により動作する充電式ファン装置としては、外気を吸引することにより粉塵を集める集塵装置や、気体を送出する送風機などが知られている。このうち集塵装置としては、一般に、掃除機(クリーナ)や空気清浄機などが知られており、送風機としては、例えば10kPa以上の高圧空気を送出するブロワや、ブロワよりも低圧力の空気を送出する送風用ファンなどが知られている。 As a rechargeable fan device that operates by the power of a battery, a dust collector that collects dust by sucking outside air, a blower that sends out gas, and the like are known. Of these, vacuum cleaners (cleaners) and air cleaners are generally known as dust collectors, and as blowers, for example, blowers that send high-pressure air of 10 kPa or more, or air at a lower pressure than blowers are used. A fan for sending air is known.
これら充電式ファン装置は、繰り返し充電可能なバッテリを搭載し、そのバッテリの電力によりモータを駆動することで、そのモータの駆動力によりファンが回転駆動するよう構成されている。モータの駆動は、マイコンや制御IC等の制御回路により制御される構成が一般的である。また、バッテリは、バッテリパック内に収納され、このバッテリパックが装置本体ケースに対して着脱可能に構成されたものが一般的である。 These rechargeable fan devices are equipped with a rechargeable battery, and the motor is driven by the power of the battery so that the fan is driven to rotate by the driving force of the motor. The driving of the motor is generally controlled by a control circuit such as a microcomputer or a control IC. In general, the battery is housed in a battery pack, and the battery pack is configured to be detachable from the apparatus main body case.
充電式ファン装置におけるバッテリパックの着脱方式は種々知られており、例えば装置本体ケースの開口部から装置本体ケース内へバッテリパックを挿入してその開口部を蓋で閉じるよう構成されたものや、装置本体ケースの側面に対してバッテリパックを直接着脱できるよう構成されたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Various methods for attaching and detaching the battery pack in the rechargeable fan device are known, for example, a configuration in which the battery pack is inserted from the opening of the device main body case into the device main body case and the opening is closed with a lid, What was comprised so that a battery pack could be directly attached or detached with respect to the side surface of an apparatus main body case is known (for example, refer patent document 1).
しかし、上記のような充電式ファン装置では、バッテリを充電する度に装置本体ケースからバッテリパックを取り外し、充電完了後には再びバッテリパックを装置本体ケースに装着する必要があるため、バッテリへの充電作業が面倒であるという問題があった。 However, in the rechargeable fan device as described above, it is necessary to remove the battery pack from the device body case every time the battery is charged, and to reattach the battery pack to the device body case after the charging is completed. There was a problem that work was troublesome.
また、充電式ファン装置は、バッテリの電力により動作する構成上、ファンの動作中はもちろん、ファンが動作していない間も、無駄な電力消費を抑えることで、バッテリを少しでも長持ちさせることができるようにすることが望まれている。 In addition, the rechargeable fan device operates on the power of the battery, so that the battery can last a little longer by suppressing unnecessary power consumption not only during the fan operation but also when the fan is not operating. It is desirable to be able to do that.
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、バッテリへの充電を容易に行えるようにしつつ、バッテリが装置本体に装着された状態でもバッテリを長持ちさせることが可能な充電式ファン装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a rechargeable fan device that can make a battery last for a long time even when the battery is attached to the main body of the apparatus while allowing the battery to be easily charged. For the purpose.
上記課題を解決するためになされた本発明は、気体を吸引または送出するためのファンと、ファンを回転駆動するためのモータと、モータへ電力を供給するバッテリと、入力される直流電力をもとに所定電圧値の制御電圧を生成する制御電圧生成手段と、を備える。 The present invention, which has been made to solve the above problems, includes a fan for sucking or delivering gas, a motor for rotationally driving the fan, a battery for supplying power to the motor, and input DC power. And a control voltage generating means for generating a control voltage having a predetermined voltage value.
また、制御電圧生成手段へ直流電力を供給するものとして、バッテリから制御電圧生成手段へ直流電力を供給するためのバッテリ電力供給経路と、外部の直流電源から直流電力を入力するためのDCジャックと、DCジャックに直流電力が入力された場合にその直流電力を制御電圧生成手段へ供給するための外部電力供給経路と、を備え、更に、バッテリ電力供給経路を導通・遮断する半導体スイッチを備える。 In addition, as for supplying DC power to the control voltage generating means, a battery power supply path for supplying DC power from the battery to the control voltage generating means, and a DC jack for inputting DC power from an external DC power supply And an external power supply path for supplying the DC power to the control voltage generating means when DC power is input to the DC jack, and further includes a semiconductor switch for conducting and blocking the battery power supply path.
そして、制御電圧生成手段により生成される制御電圧を電源として動作する制御手段を備える。この制御手段は、バッテリからモータへの電力供給を制御することによりモータの駆動を制御し、DCジャックに直流電力が入力されている場合に所定の充電実行条件が成立しているならばその直流電力による前記バッテリの充電を制御し、自身の動作中に所定のシャットダウン条件が成立した場合には半導体スイッチをオフさせてバッテリから制御電圧生成手段への電力供給を遮断するよう構成されている。 And the control means which operate | moves using the control voltage produced | generated by the control voltage production | generation means as a power supply is provided. This control means controls the drive of the motor by controlling the power supply from the battery to the motor, and if the DC charging power is input to the DC jack and the predetermined charging execution condition is satisfied, the DC It is configured to control charging of the battery with electric power, and when a predetermined shutdown condition is satisfied during its own operation, the semiconductor switch is turned off to cut off the power supply from the battery to the control voltage generating means.
このように構成された本発明の充電式ファン装置では、シャットダウン条件が成立している場合には半導体スイッチがオフされることにより制御手段へのバッテリ電力供給(直接的には制御電圧生成手段からの制御電圧の入力)が遮断される。一方、制御手段への制御電圧入力がなく制御手段が動作を停止しているときに、DCジャックから直流電力が入力されると、その直流電力によって制御電圧が生成されて制御手段が動作を開始する。このとき、制御手段は、充電実行条件が成立していれば、バッテリへの充電を行う。 In the rechargeable fan device of the present invention configured as above, the battery power is supplied to the control means (directly from the control voltage generating means) by turning off the semiconductor switch when the shutdown condition is satisfied. Control voltage input) is cut off. On the other hand, when there is no control voltage input to the control means and the control means stops operating, if DC power is input from the DC jack, a control voltage is generated by the DC power and the control means starts operating. To do. At this time, the control means charges the battery if the charging execution condition is satisfied.
従って、本発明の充電式ファン装置によれば、バッテリを充電するために従来のように装置本体からバッテリを取り外すといった作業を必要とせず、単に外部電源からDCジャックに直流電力を入力するだけでバッテリを充電することができる。しかも、制御手段は、シャットダウン条件が成立すると、電源供給が停止されて何ら電力を消費しなくなる。そのため、バッテリへの充電を容易に行うことができ、且つ、バッテリが装置本体に装着された状態のままでもバッテリを長持ちさせることができる。 Therefore, according to the rechargeable fan device of the present invention, it is not necessary to remove the battery from the device body as in the prior art in order to charge the battery, and only DC power is input from the external power source to the DC jack. The battery can be charged. Moreover, when the shutdown condition is established, the control means stops power supply and does not consume any power. Therefore, the battery can be easily charged, and the battery can be extended for a long time even when the battery is attached to the apparatus main body.
本発明の充電式ファン装置は、さらに、使用者の操作によっても制御手段を起動させることができるよう構成するとよい。具体的には、ファンを回転駆動させるために使用者により操作される操作スイッチと、半導体スイッチオン手段とを備える。半導体スイッチオン手段は、半導体スイッチがオフされている場合に操作スイッチが操作されたとき、半導体スイッチをオンさせることによりバッテリから制御電圧生成手段へ直流電力を供給するためのものである。 The rechargeable fan device of the present invention may be further configured so that the control means can be activated by a user operation. Specifically, an operation switch operated by a user to rotate the fan and semiconductor switch-on means are provided. The semiconductor switch-on means is for supplying DC power from the battery to the control voltage generating means by turning on the semiconductor switch when the operation switch is operated when the semiconductor switch is turned off.
このように構成された充電式ファン装置によれば、制御手段への電源が遮断されて制御手段が動作を停止していても、使用者が操作スイッチを操作すると半導体スイッチがオンされることで制御手段への電源供給が開始されて制御手段が動作を開始する。そのため、迅速にファンの回転駆動を開始させることができる。 According to the rechargeable fan device configured in this way, even when the power to the control means is shut off and the control means stops operating, the semiconductor switch is turned on when the user operates the operation switch. The power supply to the control means is started and the control means starts operating. As a result, the rotational drive of the fan can be started quickly.
また、このような構成によれば、シャットダウン条件成立により電源供給が遮断されて動作を停止した制御手段を、DCジャックからの直流電力入力、または操作スイッチの操作のうちいずれかによって迅速に起動させることができる。 Also, according to such a configuration, the control means that has stopped operating due to the shutdown of the power supply due to the establishment of the shutdown condition is quickly activated by either the DC power input from the DC jack or the operation of the operation switch. be able to.
また、制御手段は、動作開始後の所定のタイミングで、半導体スイッチをオンさせるよう制御するようにするとよい。このようにすることで、制御手段は、一旦動作を開始した後は、自らの制御(半導体スイッチのオン制御)によって自身への電源供給を継続させることができ、安定して動作することができる。 The control means may control to turn on the semiconductor switch at a predetermined timing after the operation is started. In this way, the control means can continue to supply power to itself by its own control (semiconductor switch ON control) after starting the operation, and can operate stably. .
制御電圧生成手段の具体的構成は種々考えられるが、例えば次のように構成するとよい。即ち、制御電圧生成手段は、入力される直流電力をもとに制御電圧を生成するレギュレータと、外部電力供給経路を介して供給される直流電源からの直流電力およびバッテリ電力供給経路を介して供給されるバッテリからの直流電力のうち電圧値の高い何れか一方をレギュレータへ供給する入力電源選択手段と、を備えた構成とする。 Various specific configurations of the control voltage generating means are conceivable. For example, the configuration may be as follows. In other words, the control voltage generation means supplies the regulator via the DC power and battery power supply path from the regulator that generates the control voltage based on the input DC power and the DC power supply that is supplied via the external power supply path. Input power selection means for supplying one of the DC power from the battery to the regulator with a high voltage value.
即ち、外部からDCジャックを介して供給される直流電力から制御電圧を生成するためのレギュレータと、バッテリの直流電力から制御電圧を生成するためのレギュレータとをそれぞれ別々に設けるのではなく、1つのレギュレータで制御電圧を生成するようにする。そして、どちらの直流電力を用いて制御電圧を生成するかについては、入力電源選択手段が選択する。 That is, a regulator for generating a control voltage from DC power supplied from the outside through a DC jack and a regulator for generating a control voltage from DC power of the battery are not provided separately, but one A control voltage is generated by a regulator. The input power source selection means selects which DC power is used to generate the control voltage.
このように構成された充電式ファン装置によれば、制御電圧生成手段を簡素な構成で実現することができ、その分、装置全体の小型化・コストダウンが可能となる。
制御手段は、バッテリの充電を制御するための具体的構成として、外部電力入力判断手段と、充電実行条件判断手段と、充電制御手段とを備えるようにするとよい。外部電力入力判断手段は、制御手段自身の動作開始後、DCジャックから直流電力が入力されているか否か判断する。充電実行条件判断手段は、外部電力入力判断手段によりDCジャックから直流電力が入力されていると判断された場合に、バッテリが所定の充電実行条件を満たしているか否か判断する。充電制御手段は、充電実行条件判断手段により充電実行条件を満たしていると判断された場合に、DCジャックからの直流電力によるバッテリの充電を制御する。
According to the rechargeable fan device configured as described above, the control voltage generating means can be realized with a simple configuration, and accordingly, the entire device can be reduced in size and cost.
The control means may include an external power input determination means, a charge execution condition determination means, and a charge control means as a specific configuration for controlling the charging of the battery. The external power input determining means determines whether or not DC power is input from the DC jack after the operation of the control means itself is started. The charge execution condition determination unit determines whether or not the battery satisfies a predetermined charge execution condition when the external power input determination unit determines that the DC power is input from the DC jack. The charging control unit controls charging of the battery by the DC power from the DC jack when the charging execution condition determining unit determines that the charging execution condition is satisfied.
このように構成された充電式ファン装置によれば、制御手段が動作を停止していても、DCジャックから直流電力を入力すると制御手段が迅速に起動し、充電実行条件を満たしているならば充電を実行する。そのため、DCジャックに直流電流を入力することで、迅速且つ確実に充電を開始させることができる。 According to the rechargeable fan device configured as described above, even if the control unit stops operating, if the DC unit receives DC power from the DC jack, the control unit starts quickly and satisfies the charging execution condition. Perform charging. Therefore, charging can be quickly and reliably started by inputting a direct current to the DC jack.
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態は、繰り返し充電可能なバッテリから電源供給を受けて動作する充電式の電気掃除装置(以下、「ハンディクリーナ」という)1に本発明を適用したものである。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the present embodiment, the present invention is applied to a rechargeable electric vacuum cleaner (hereinafter referred to as “handy cleaner”) 1 that operates by receiving power supply from a rechargeable battery.
図1に示すように、本実施形態のハンディクリーナ1は、筒状に形成された本体ケース2の先端部分に、外気を吸引する吸引口3を備え、本体ケース2の側壁に、粉塵が除去された空気を排出する排出口4を備え、本体ケース2の後端側に、使用者が手で持つための把持部5を備える。
As shown in FIG. 1, the handy cleaner 1 of the present embodiment includes a
把持部5の上端部分には、使用者が把持部5を握った状態で操作できるように、電子スイッチ10が設けられており、電子スイッチ10の前方には、バッテリ25(図2参照)への充電時に点灯するLED14が設けられている。
An
電子スイッチ10には、使用者が操作(押下)しているときにオン状態となり、使用者が操作していないときにオフ状態となる2つの操作スイッチが備えられている。これら2つの操作スイッチのうち、一方は駆動指令を入力するための駆動スイッチ11、他方は停止指令を入力するための停止スイッチ12、として設定されている。
The
また、図1には直接的には図示していないものの、ハンディクリーナ1の本体ケース2内には、吸引用ファン6、モータ7、バッテリパック20、及び、制御回路基板30が設けられている。
Although not shown directly in FIG. 1, a
吸引用ファン6は、吸引口3から本体ケース2内に外気を吸引して排出口4から排出させるためのものであり、吸引した外気から粉塵を除去するためのフィルタを収納するフィルタ収納部(図示略)を挟んで、吸引口3との対向位置に配置されている。
The
モータ7は、本実施形態では直流モータであり、吸引用ファン6の吸引口3とは反対側に配置されている。モータ7の回転軸には吸引用ファン6が連結されている。これにより、モータ7は、自身の回転により吸引用ファン6を回転させて、外気を本体ケース2内に吸引させることができる。
In this embodiment, the
バッテリパック20は、図2に示すように、充放電可能な複数(本実施形態では3個)のリチウムイオン電池セル(以下単に「セル」という)21、22、23を直列接続してなるバッテリ25、及び、各セル21〜23の温度を検出するセル温度検知用サーミスタ26が、合成樹脂製のバッテリケース(図示略)内に収納されて構成されている。このバッテリパック20は、図1に示すように、ハンディクリーナ1の本体ケース2内における下方後端側に形成されたバッテリパック収納部(図示略)に収納されている。
As shown in FIG. 2, the
即ち、ハンディクリーナ1において、把持部5の下端部分(本体ケース2の後端部分)には蓋体8が着脱可能に設けられている。この蓋体8を本体ケース2から外すと、本体ケース2の後端に開口部が現れ、この開口部からバッテリパック20をバッテリパック収納部に挿入することにより、バッテリパック20を収納することができる。
That is, in the handy cleaner 1, the lid 8 is detachably provided at the lower end portion of the grip portion 5 (the rear end portion of the main body case 2). When the lid 8 is removed from the
また、本体ケース2の側壁上部には、DCジャック9が設けられており、本体ケース2の上面側には、LED14が設けられている。制御回路基板30は、本体ケース2内において、モータ7の上方、且つ、電子スイッチ10及びLED14の近傍位置に配置されている。
A
制御回路基板30には、図2に示すように、ACアダプタ50から電力供給を受けてバッテリ25への充電を行うと共に、バッテリ25から電力供給を受けて、モータ7への放電(換言すればモータ7の駆動)を行うための各種電子部品が組み付けられている。
As shown in FIG. 2, the
なお、ACアダプタ50は、交流電源から電源供給を受けて、バッテリ25充電用の直流電圧(直流電力)を生成し、制御回路基板30を介して一定の充電電流を供給するためのものであり、ハンディクリーナ1とは別体で構成されている。
The
このため、本体ケース2の側壁上部にDCジャック9が設けられており、このDCジャック9に、ACアダプタ50から引き出された電源コードの先端に設けられたDCプラグ51を差し込むことで、ACアダプタ50から制御回路基板30へ直流電力を供給することができる。
For this reason, a
次に、制御回路基板30の回路構成について説明する。図2に示すように、制御回路基板30には、バッテリ25の正極側からモータ7を介してバッテリ25の負極側へ電流を流す放電経路が形成されている。
Next, the circuit configuration of the
そして、その放電経路におけるモータ7の負極側には、バッテリ25からモータ7への放電電流(つまり、モータ7の駆動電流)を制御する放電制御用FET15が設けられている。
A
また、制御回路基板30には、ACアダプタ50の正極側端子(+)をバッテリ25の正極側に接続し、ACアダプタ50の負極側端子(−)をバッテリ25の負極側に接続するための充電経路が形成されている。
The
そして、この充電経路における、ACアダプタ50の正極側端子(+)からバッテリ25の正極側に至る充電経路上には、逆流防止用のダイオード43と、充電制御用FET16と、バッテリ25を過電流から保護するための充電保護用FET17とが設けられている。
Then, on the charging path from the positive terminal (+) of the
放電制御用FET15、充電制御用FET16、及び充電保護用FET17は、それぞれ、放電経路若しくは充電経路を導通・遮断するスイッチング素子であり、バッテリ25への充放電を制御する制御回路31により駆動される。逆流防止用のダイオード43は、バッテリ25からACアダプタ50への電流の逆流を防止するためのものであり、アノードがACアダプタ50側に接続され、カソードがバッテリ25の正極側に接続されている。
Each of the
なお、本実施形態では、放電制御用FET15は、NチャネルMOSFETであって、ドレインがモータ7側に接続されており、充電制御用FET16及び充電保護用FET17はいずれも、PチャネルMOSFETであって、ドレインがバッテリ25の正極側に接続されている。
In this embodiment, the
制御回路31は、CPU、ROM、RAM等を中心に構成されるマイクロコンピュータ(マイコン)からなり、ROMに記憶された各種制御プログラムに従って上記各FET15〜17をオン・オフさせることで、モータ7の駆動及びバッテリ25への充電を行う。
The
具体的には、制御回路31は、駆動スイッチ11を介して使用者から入力されるハイ・ロー(図に示すHi/Lo)何れかの駆動指令に応じて、所定デューティ比のPWM信号(パルス幅変調信号)を生成し、放電制御用FET15に出力する。
Specifically, the
この結果、モータ7には駆動指令に対応した電流が流れ、モータ7は、その電流に応じた速度で回転する。
駆動スイッチ11は、図2に示す通り、常開型(いわゆるa接点)のスイッチであり、その一端は駆動入力用トランジスタ47のベースに接続され、他端はバッテリ電力供給スイッチ18のベースに接続されている。駆動入力用トランジスタ47は本実施形態ではNPN型バイポーラトランジスタであり、コレクタには抵抗46を介して制御電圧Vc(詳細は後述)が印加され、エミッタは接地されている。そして、駆動入力用トランジスタ47のコレクタが制御回路31に接続されており、このコレクタの電位が駆動入力信号として制御回路31に入力される。このような構成により、駆動入力用トランジスタ47のコレクタに制御電圧Vcが印加されている場合に、駆動スイッチ11がオフされているときは、制御回路31に入力される駆動入力信号はハイレベル(制御電圧Vc)となる。一方、駆動スイッチ11がオンされると、駆動入力用トランジスタ47がオンするため、制御回路31に入力される駆動入力信号はローレベル(接地電位)となる。制御回路31は、駆動入力信号のレベルに基づいて、駆動スイッチ11のオン・オフ状態を判断する。
As a result, a current corresponding to the drive command flows through the
As shown in FIG. 2, the
停止スイッチ12も、常開型(a接点)のスイッチであり、その一端は、抵抗48を介して制御電圧Vcが印加されると共に制御回路31に接続されており、他端は接地されている。この停止スイッチ12の一端の電位が、停止入力信号として制御回路31に入力される。このような構成により、停止スイッチ12の一端に抵抗48を介して制御電圧Vcが印加されている場合に、停止スイッチ12がオフされているときは、制御回路31に入力される停止入力信号はハイレベルとなり、停止スイッチ12がオンされると、制御回路31に入力される停止入力信号はローレベルとなる。制御回路31は、停止入力信号のレベルに基づいて、停止スイッチ12のオン・オフ状態を判断する。
The
制御回路31は、動作開始後、最初に駆動スイッチ11が押し操作されたとき、または動作開始時に駆動スイッチ11が押し操作されているときは、駆動スイッチ11からの駆動指令として高速駆動指令(ハイ)が入力されているものと認識する。そして、高速駆動用の所定のデューティ比にて放電制御用FET15をデューティ駆動することで、モータ7を高速回転させる。
When the
また、制御回路31は、高速駆動用のデューティ比でモータ7を高速回転させているときに、駆動スイッチ11が押し操作されたときは、駆動スイッチ11から駆動指令として低速駆動指令(ロー)が入力されたものと認識する。そして、高速駆動用のデューティ比よりも低い所定の低速駆動用のデューティ比にて放電制御用FET15をデューティ駆動することで、モータ7を低速回転に切り替える。
Further, when the
また、制御回路31は、低速駆動用のデューティ比でモータ7を高速回転させているときに、駆動スイッチ11が押し操作されたときは、駆動スイッチ11から駆動指令として高速駆動指令(ハイ)が入力されたものと認識し、高速駆動用のデューティ比にて放電制御用FET15をデューティ駆動することで、モータ7を高速回転に切り替える。
In addition, when the
このように、使用者が駆動スイッチ11を押し操作する度に、制御回路31は、モータ7の回転速度を高速回転・低速回転に交互に切り替える。そして、制御回路31は、使用者が停止スイッチ12を押し操作することにより停止指令が入力されると、放電制御用FET15をオフ状態にして、モータ7の駆動を停止する。
Thus, every time the user presses the
また、制御回路31は、モータ7の駆動停止時に、ACアダプタ50が接続されていて、バッテリ25からの出力電圧が充電開始判定用の閾値電圧よりも低い場合には、充電制御用FET16及び充電保護用FET17をオフ状態からオン状態に切り換えることで、バッテリ25への充電を開始する。
In addition, when the
制御回路31によるバッテリ25への充電制御は、バッテリ25が満充電状態になるまで継続され、バッテリ25が満充電状態になると、充電制御用FET16及び充電保護用FET17がオフ状態に切り換えられて、バッテリ25への充電が完了する。
The control of charging the
なお、制御回路31は、バッテリ25への充電中に駆動スイッチ11が押し操作されると、充電制御を中断する。そして、駆動スイッチ11からの駆動指令として高速駆動指令(ハイ)が入力されているものと認識し、高速駆動用の所定のデューティ比にて放電制御用FET15をデューティ駆動することで、モータ7を高速回転させる。
Note that the
また、制御回路31は、モータ7の駆動中に停止スイッチ12から停止指令が入力されると、モータ7を停止させる。このとき、バッテリ25からの出力電圧が閾値電圧よりも低いか否かを判断することで、バッテリ25への充電の要否を判断し、充電が必要であれば、充電制御を再開する。
The
つまり、本実施形態のハンディクリーナ1は、DCジャック9にACアダプタ50が接続されているときでも、電子スイッチ10を操作することにより、電気掃除装置として動作させることができる。
That is, even when the
制御回路31は、こうした充・放電制御を行う際には、バッテリ25からの出力電圧に加えて、バッテリ25を構成する各セル21〜23の出力電圧やバッテリ25の温度を監視し、これらの異常時には、充電保護用FET17や放電制御用FET15をオフ状態にして、バッテリ25への充放電を停止させる。
When performing such charge / discharge control, the
このため、制御回路基板30には、バッテリ25の各セル21〜23の出力電圧を検出するセル電圧検出部32が設けられており、制御回路31には、セル電圧検出部32から、各セル21〜23の電圧を表す検出信号が入力される。
For this reason, the
また、制御回路基板30には、バッテリ25の各セル21〜23の電圧を取り込み、その電圧が、制御回路31による充電時の過電圧判定値よりも高い閾値に達したとき(つまり、制御回路31による過電圧保護が正常に機能しなかったとき)に、充電制御用FET16を強制的にオフさせる保護回路34も設けられている。さらに、制御回路基板30には、バッテリ25内での各セル21〜23の接続部分を所定電位にすることで、セル電圧検出部32で検出されるセル電圧から、バッテリ25内での断線を検出する断線検出部33も設けられている。制御回路31は、この断線検出部33を利用してバッテリ25内での断線を検出すると、バッテリ25の充放電を禁止する。
Further, the
また、制御回路基板30には、制御回路31等、制御回路基板30に設けられた上記各回路に電源電圧(直流定電圧)を供給するためのレギュレータ35が設けられている。
レギュレータ35は、2つのダイオード36、37を介して、バッテリ25とACアダプタ50の両方から直流電圧を供給できるようになっており、その何れかから供給される直流電圧を用いて、直流定電圧(制御電圧)Vcを生成し、上記各回路に電源電圧として供給する。
Further, the
The regulator 35 can supply a DC voltage from both the
なお、バッテリ25からの直流電圧およびACアダプタ50からの直流電圧は、それぞれダイオードを介してレギュレータ35へ入力されるよう構成されていることから、実際にレギュレータ35に供給される直流電力は、バッテリ25およびACアダプタ50のうち電圧値の高い何れか一方からとなる。
Since the DC voltage from the
ただし、バッテリ25の正極からレギュレータ35に至る通電経路における、ダイオード36の上流側(アノード側)の経路上には、バッテリ電力供給スイッチ18が設けられている。このバッテリ電力供給スイッチ18は、本実施形態ではPNP型バイポーラトランジスタであり、エミッタがバッテリ25の正極に接続され、コレクタがダイオード36のアノードに接続され、ベースがベース制御用トランジスタ19のコレクタおよび駆動スイッチ11の一端に接続されている。ベース制御用トランジスタ19のベースは制御回路31に接続され、エミッタは接地されている。なお、ベース制御用トランジスタ19は本実施形態ではNPN型バイポーラトランジスタである。
However, the battery
このような構成により、バッテリ25からレギュレータ35への直流電力供給は、バッテリ電力供給スイッチ18がオンされているときに行われることになる。バッテリ電力供給スイッチ18は、基本的には制御回路31により制御される。具体的には、制御回路31の動作中は制御回路31によりベース制御用トランジスタ19がオンされ、これによりバッテリ電力供給スイッチ18もオンされる。
With such a configuration, the DC power supply from the
一方、制御回路31は、動作中、所定のシャットダウン条件が成立した場合には、ベース制御用トランジスタ19をオフさせることで、バッテリ電力供給スイッチ18をオフさせ、これによりバッテリ25からレギュレータ35への直流電力供給を遮断する。
On the other hand, when a predetermined shutdown condition is satisfied during operation, the
シャットダウン条件としては、例えば、モータ7が停止していて且つDCジャック9にACアダプタ50が接続されていない状態が一定時間継続することや、ACアダプタ50が接続されているもののバッテリ25の充電が完了して充電が行われておらず、且つモータ7も停止している状態が一定時間継続すること、電子スイッチ10が操作されなくなってから一定時間が経過した場合、ACアダプタ50が接続されている場合に充電していない状態が一定時間継続した場合、セル電圧(又はバッテリ電圧)が過放電状態になった場合、などが挙げられる。もちろんこれらはあくまでも一例である。
As a shutdown condition, for example, the state where the
シャットダウン条件が成立すると、制御回路31は自らバッテリ電力供給スイッチ18を遮断させて自身の動作を停止させ、シャットダウン状態に移行する。シャットダウン状態に移行すると、制御回路31は自らバッテリ電力供給スイッチ18をオンさせることはできない。
When the shutdown condition is established, the
しかし、DCジャック9にACアダプタ50を接続してDCジャック9からダイオード37を介して直流電力を供給することで、その直流電力をもとにレギュレータ35が制御電圧Vcを生成して制御回路31へ供給する。これにより制御回路31は起動することができる。制御回路31は、起動後は自らバッテリ電力供給スイッチ18をオンさせるため、起動後にACアダプタ50がDCジャック9から外されても、バッテリ電力によってレギュレータ35からの制御電圧Vc出力を持続させ、これにより動作を継続することができる。
However, by connecting the
さらに、本実施形態では、バッテリ電力供給スイッチ18のベースが駆動スイッチ11の一端に接続されている。そのため、制御回路31がシャットダウン状態にあるときに、使用者が駆動スイッチ11を押し操作すると、バッテリ電力供給スイッチ18のベースと駆動入力用トランジスタ47のベースが導通し、バッテリ電力供給スイッチ18および駆動入力用トランジスタ47がオンする。これにより、レギュレータ35にはバッテリ電力が供給されるようになり、レギュレータ35にて制御電圧Vcが生成されるようになる。
Furthermore, in this embodiment, the base of the battery
つまり、制御回路31による制御とは無関係に、駆動スイッチ11の押し操作によっても、バッテリ電力供給スイッチ18をオンさせることが可能となっている。
なお、制御回路31は、このレギュレータ35から電源供給を受けて、バッテリ25に対する充電制御を行っているとき、LED14を点灯させて、使用者にその旨を報知する。
That is, regardless of the control by the
When the
また、制御回路基板30には、ACアダプタ50の接続を検知(詳しくはACアダプタ50からの直流電力入力を検知)して制御回路31へ伝えるための、ACアダプタ検知用トランジスタ44および抵抗45等からなる回路が設けられている。具体的には、ACアダプタ検知用トランジスタ44は、ベースが充電経路におけるACアダプタ50の正極側(詳しくは逆流防止用のダイオード43のカソード側)に接続され、エミッタが接地されている。そして、コレクタは、抵抗45を介して制御電圧Vcが印加されると共に制御回路31に接続されており、このコレクタの電位がACアダプタ検知信号として制御回路31に入力される。なお、ACアダプタ検知用トランジスタ44は、本実施形態ではNPN型バイポーラトランジスタである。
Further, the
このような構成により、ACアダプタ検知用トランジスタ44のコレクタに制御電圧Vcが印加されている場合に、ACアダプタ50が接続されていないときは、ACアダプタ検知用トランジスタ44はオフし、制御回路31に入力されるACアダプタ検知信号はハイレベルとなる。一方、ACアダプタ50が接続されてACアダプタ50から直流電力が入力されると、ACアダプタ検知用トランジスタ44がオンするため、制御回路31に入力されるACアダプタ検知信号はローレベルとなる。制御回路31は、ACアダプタ検知信号のレベルに基づいて、ACアダプタ50の接続の有無を判断する。
With such a configuration, when the control voltage Vc is applied to the collector of the AC
また、制御回路31はバッテリ25の温度も監視するが、この温度監視には、バッテリパック20内に設けられたセル温度検知用サーミスタ26からの検出信号と、制御回路基板30に設けられた基板温度検知用サーミスタ39からの検出信号とが利用される。
The
これは、この2種類のサーミスタ26、39の何れかが故障したとしても、バッテリ25への充電時には、そのうち一方のサーミスタからの検出信号に基づき、バッテリ25が充電可能な温度範囲から外れていることを検出できるようにするためである。
Even if one of the two types of
即ち、バッテリ25は、例えば、温度が0℃よりも低いときに充電すると、正極から出たリチウムイオンが負極に吸収され難くなり、リチウム金属が析出し易くなるという問題がある。
That is, for example, when the
そこで本実施形態では、バッテリ25への充電時に、制御回路31が所定の温度チェック処理を実行することで、上記2つのサーミスタ26、39を用いて、バッテリ25が正常に充電可能な温度範囲にあるか否かを監視するようにされている。
Therefore, in the present embodiment, when the
また、本実施形態では、この2つのサーミスタ26、39からの検出信号を制御回路31に取り込むために、制御回路31に設けられた1つのアナログポートと2つのデジタルポートが利用される。
In the present embodiment, one analog port and two digital ports provided in the
これは、制御回路31を構成するマイクロコンピュータにおけるアナログポートの数が少なく、各サーミスタ26、39による各温度検出信号(アナログ信号)をA/D変換して取り込むことのできるアナログポートが1個しかないためである。
This is because the number of analog ports in the microcomputer constituting the
各サーミスタ26、39は、温度により抵抗値が変化する特性を有する周知の温度センサである。そこで本実施形態では、セル温度検知用サーミスタ26及び基板温度検知用サーミスタ39の一端を、制御回路31の一つのアナログポートに接続し、その接続部分には、抵抗38を介して、レギュレータ35から供給される制御電圧Vcを印加するようにされている。
Each
セル温度検知用サーミスタ26及び基板温度検知用サーミスタ39の他端は、それぞれ、制御回路31の2つのデジタルポートに接続されている。即ち、図2に示すように、セル温度検知用サーミスタ26の他端は、制御回路31のデジタルポートを介してセル側ローサイドスイッチ41の一端に接続されており、基板温度検知用サーミスタ39の他端は、制御回路31のデジタルポートを介して基板側ローサイドスイッチ42の一端に接続されている。各ローサイドスイッチ41,42の他端はいずれも接地されている。
The other ends of the cell
このような構成により、制御回路31がこれら各サーミスタ26、39を介して温度を検出する際には、検出対象となる何れかのサーミスタが接続された何れかのローサイドスイッチをオン状態にすることで、検出対象となるサーミスタの他端をグランドに接地する。
With such a configuration, when the
このようにして、制御回路31は、バッテリパック20内に設けられたセル温度検知用サーミスタ26と、制御回路基板30に設けられた基板温度検知用サーミスタ39との2つのサーミスタを用いて、バッテリ25の温度を監視することができる。
In this way, the
次に、本実施形態のハンディクリーナ1の動作のうち、特に制御回路31がシャットダウン状態から起動する際の具体的流れ(起動シーケンス)について、図3を用いて説明する。
Next, among the operations of the handy cleaner 1 of the present embodiment, a specific flow (startup sequence) when the
制御回路31がシャットダウンしてバッテリ電力供給スイッチ18がオフされており且つACアダプタ50も接続されていない状態から、制御回路31を起動させるためには、ACアダプタ50をDCジャック9に接続するか、または駆動スイッチ11を押し操作すればよい。
In order to start the
このうちACアダプタ50をDCジャック9に接続した場合の起動シーケンスは、図3の左側に図示している通りである。即ち、制御回路31がシャットダウンしている状態でDCジャック9にACアダプタ50が接続されると(S11)、DCジャック9から各ダイオード43,37を介してレギュレータ35へ、ACアダプタ50からの直流電力が供給される(S12)。これによりレギュレータ35が起動し(S13)、レギュレータ35で制御電圧Vcが生成されてその制御電圧Vcが制御回路31へ供給される(S14)。これにより、制御回路31は起動する(S15)。なお、制御回路31は、起動すると、所定の初期化処理行った後、バッテリ電力供給スイッチ18をオンさせ、自身の動作中はそのオン状態を維持させる。
Among these, the activation sequence when the
一方、使用者により駆動スイッチ11が押し操作された場合の起動シーケンスは、図3の右側に図示している通りである。即ち、制御回路31がシャットダウンしている状態で駆動スイッチ11がオン(押し)操作されると(S21)、バッテリ電力供給スイッチ18のベースが駆動スイッチ11を介して駆動入力用トランジスタ47のベースと導通し、これにより駆動入力用トランジスタ47と共にバッテリ電力供給スイッチ18がオンする(S22)。すると、バッテリ25からバッテリ電力供給スイッチ18およびダイオード36を介してレギュレータ35へバッテリ電力が供給される(S23)。これによりレギュレータ35が起動し(S24)、レギュレータ35で制御電圧Vcが生成されてその制御電圧Vcが制御回路31へ供給される(S25)。これにより、制御回路31は起動する(S26)。なお、この場合も、制御回路31は、起動後、まず所定の初期化処理行った後にバッテリ電力供給スイッチ18をオンさせ、自身の動作中はそのオン状態を維持させる。
On the other hand, the activation sequence when the user presses the
次に、制御回路31の起動後の動作、即ち制御回路31が実行するモータ駆動・充電制御処理について、図4を用いて説明する。制御回路31は、起動後、所定の初期化処理を行った後に、図4のモータ駆動・充電制御処理を開始する。
Next, an operation after the
制御回路31は、このモータ駆動・充電制御処理を開始すると、まずS110で、自身の起動要因を判別する。即ち、自身が起動したのはACアダプタ50の接続によるものなのか、それとも駆動スイッチ11の押し操作によるものなのかを判断する。制御回路31には、既述の通り、ACアダプタ50の接続の有無を示すACアダプタ検知信号が入力される。制御回路31は、そのACアダプタ検知信号がローレベルならば、ACアダプタ50が接続されている(即ち自身の起動はACアダプタ50の接続によるもの)と判断する。
When starting the motor drive / charge control process, the
一方、制御回路31は、駆動スイッチ11から入力される駆動入力信号に基づき、駆動スイッチ11がオンされた状態にある場合には、自身の起動は駆動スイッチ11の押し操作によるものであると判断する。
On the other hand, based on the drive input signal input from the
制御回路31は、自身の起動要因がACアダプタ50の接続によるものと判断した場合は、S120にて、バッテリ電力供給スイッチ18をオンさせ、そのオン状態を維持させる。これにより、レギュレータ35には、バッテリ25からの電力供給も可能となるため、仮にACアダプタ50がDCジャック9から外されても、レギュレータ35による制御電圧Vcの生成はバッテリ電力をもとに継続され、これにより制御回路31も動作を継続することができる。
If the
S130では、充電実行条件が成立しているか否か判断する。具体的には、バッテリ25からの出力電圧が充電開始判定用の閾値電圧よりも低い場合に、充電実行条件が成立しているものと判断する。充電実行条件が成立していると判断した場合は、S140で、バッテリ25への充電を実行する。具体的には、既述の通り、充電制御用FET16及び充電保護用FET17をオフ状態からオン状態に切り換えることで、バッテリ25への充電を行う。
In S130, it is determined whether or not a charge execution condition is satisfied. Specifically, when the output voltage from the
なお、充電実行条件として、セル温度検知用サーミスタ26により検知されるセル温度が所定の範囲内にあること、および基板温度検知用サーミスタ39により検知される基板温度が所定の範囲内にあること、の少なくとも一方を含めるようにしてもよい。また、これら例示した充電実行条件はあくまでも一例であり、他の充電実行条件を設定してもよい。
As the charge execution condition, the cell temperature detected by the cell
そして、S150で、駆動スイッチ11がオン(押し)操作されたか否か判断し、オン操作されていなければ、S160で充電が完了したか否かを判断する。具体的には、バッテリ25が満充電状態になったか否かを判断する。そして、充電が完了していなければS140に戻って充電を継続するが、充電が完了した場合は、S170に進む。充電実行中に使用者により駆動スイッチ11がオン操作された場合は、S150からS200に進み、充電を中断する。そして、S220に進み、モータ7の駆動を実行する。
Then, in S150, it is determined whether or not the
一方、S130で充電実行条件が成立していないと判断した場合、およびS160で充電が完了したと判断した場合は、S170で、そのS130での判断時またはS160での判断時から一定時間が経過したか否か、即ちシャットダウンのための準備が完了(シャットダウン条件が成立)したか否かを判断する。まだ一定時間経過していない場合は、S180にて、駆動スイッチ11がオン操作されたか否か判断する。そして、一定時間経過する前に駆動スイッチ11がオン操作された場合には、S220に進んでモータ7の駆動を実行する。
On the other hand, if it is determined in S130 that the charging execution condition is not satisfied, or if it is determined that charging is completed in S160, a predetermined time has elapsed in S170 from the determination in S130 or the determination in S160. It is determined whether or not preparation for shutdown is completed (shutdown condition is satisfied). If the predetermined time has not yet elapsed, it is determined in S180 whether the
駆動スイッチ11がオン操作されることなく一定時間が経過した場合は、S190に進み、シャットダウンを行う。即ち、バッテリ電力供給スイッチ18をオフさせて、自身の動作を停止させる。
If the predetermined time has passed without the
一方、制御回路31は、S110にて、自身の起動要因が駆動スイッチ11の押し操作によるものと判断した場合は、S210にて、バッテリ電力供給スイッチ18をオンさせ、そのオン状態を維持させる。
On the other hand, if the
そして、S220にて、モータ7の駆動を実行する。即ち、既述の通り、放電制御用FET15をPWM駆動することでモータ7を回転させる。なお、モータ駆動・充電制御処理を開始して最初にこのS220のモータ駆動を行う際は、高速駆動用のデューティ比でモータ7を高速回転させる。
In step S220, the
そして、S230で、使用者により駆動スイッチ11がオン操作されたか否か判断し、駆動スイッチ11がオン操作された場合には、S240で、PWMデューティ比を現在のデューティ比からもう一方のデューティ比に切り替える。即ち、例えば高速駆動用のデューティ比に設定されている状態でこのS240の処理を行うと、低速駆動用のデューティ比に切り替える。逆に、低速駆動用のデューティ比に設定されている状態でこのS240の処理を行うと、高速駆動用のデューティ比に切り替える。デューティ比の切り替え後は、S220に戻り、その切り替え後のデューティ比にてモータ7を駆動する。
In S230, it is determined whether or not the
S230で駆動スイッチ11がオン操作されていない場合は、S250にて、停止スイッチ12がオン操作されたか否か判断する。停止スイッチ12がオン操作されていない場合は、S220に戻ってモータ7の駆動を継続するが、停止スイッチ12がオン操作された場合は、S260にて、モータ7の駆動を停止する。
If the
そして、S270で、DCジャック9にACアダプタ50が接続されているか否か判断し、接続されていればS130に進み、接続されていなければS170に進む。この場合、S170では、S270でACアダプタ50が接続されていないと判断された時から一定時間経過したか否かを判断する。そして、駆動スイッチ11がオン操作されることなく一定時間が経過したら、S190でシャットダウンを行う。
Then, in S270, it is determined whether or not the
以上説明した本実施形態のハンディクリーナ1によれば、バッテリ25を充電するために従来のように装置本体からバッテリパック20を取り外すといった作業を必要とせず、単にACアダプタ50をDCジャック9に接続してACアダプタ50から直流電力を入力するだけで、バッテリ25を充電することができる。そのため、バッテリ25の充電を、手間をかけずに容易に行うことができる。なお、バッテリ25の充電は、DCジャック9を介してのみ行えるというわけではなく、バッテリパック20を装置本体から取り出して、バッテリパック20を所定の充電器にセットして充電させることも可能である。
According to the handy cleaner 1 of the present embodiment described above, it is not necessary to remove the
また、制御回路31は、自身の動作中、シャットダウン条件が成立すると(S170でYES)、バッテリ電力供給スイッチ18をオフさせて自身の動作を停止させる。つまり、制御回路31はバッテリ25の電力を何ら消費しなくなる。そのため、バッテリパック20が装置本体に装着された状態のままでもバッテリ25を長持ちさせることができる。
Further, when the shutdown condition is satisfied during the operation of the control circuit 31 (YES in S170), the
そして、制御回路31がシャットダウン状態にあるとき、DCジャック9にACアダプタ50を接続して直流電力を入力するか、もしくは使用者が駆動スイッチ11をオン操作すると、レギュレータ35に直流電力が供給されてレギュレータ35が動作し、制御電圧Vcを生成して制御回路31へ供給する。これにより制御回路31は迅速に起動することができ、バッテリ25の充電またはモータ7の駆動を迅速に行うことができる。
When the
さらに、制御回路31は、起動して所定の初期化処理等を行うと、自らの制御によりバッテリ電力供給スイッチ18をオン状態に維持させる。そのため、制御回路31の起動後に駆動スイッチ11がオフされても、またACアダプタ50がDCジャック9から外されても、制御回路31は動作を継続することができる。
Further, when the
また、バッテリ25からの直流電力およびDCジャック9からの直流電力は、それぞれ別々のレギュレータに入力されるのではなく、ダイオード36,37を介して同じ1つのレギュレータ35に入力される。このように、ダイオードを用いることによってレギュレータ35を1つにしていることで、装置全体の小型化・コストダウンが実現されている。
Further, the DC power from the
なお、本実施形態において、カソードがレギュレータ35に接続されている2つのダイオード36,37は本発明の入力電源選択手段の一例に相当し、バッテリ電力供給スイッチ18は本発明の半導体スイッチの一例に相当し、バッテリ25の正極からバッテリ電力供給スイッチ18を経てダイオード36へ至る経路は本発明のバッテリ電力供給経路の一例に相当し、DCジャック9の正極側から逆流防止用のダイオード43を経て入力電源選択用のダイオード37へ至る経路は本発明の外部電力供給経路の一例に相当し、制御回路31は本発明の制御手段の一例に相当し、駆動スイッチ11は本発明の操作スイッチの一例に相当し、バッテリ電力供給スイッチ18のベースから駆動スイッチ11及び駆動入力用トランジスタ47を経て接地電位に至る経路は本発明の半導体スイッチオン手段の一例に相当する。
In the present embodiment, the two
また、図4のモータ駆動・充電制御処理において、S110の処理は本発明の外部電力入力判断手段が実行する処理の一例に相当し、S130の処理は本発明の充電実行条件判断手段が実行する処理の一例に相当し、S140の処理は本発明の充電制御手段が実行する処理の一例に相当する。 In the motor drive / charge control process of FIG. 4, the process of S110 corresponds to an example of the process executed by the external power input determining means of the present invention, and the process of S130 is executed by the charge execution condition determining means of the present invention. This corresponds to an example of the process, and the process of S140 corresponds to an example of a process executed by the charge control unit of the present invention.
[変形例]
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
[Modification]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention. Needless to say.
例えば、上記実施形態では、本発明を充電式のハンディクリーナ1に適用した場合について説明したが、本発明は、バッテリを備えた集塵装置であれば上記実施形態と同様に適用できる。 For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the rechargeable handy cleaner 1 has been described. However, the present invention can be applied to the dust collector provided with a battery in the same manner as the above-described embodiment.
また、本発明は、例えば、高圧空気を送出することで粉塵を吹き飛ばすのに用いられる、図5に示すような充電式ブロワ60等、気体を送出する送風機であっても、上記実施形態と同様に適用できる。 Further, the present invention is similar to the above embodiment even in a blower that sends out gas, such as the rechargeable blower 60 shown in FIG. 5, which is used to blow off dust by sending high-pressure air, for example. Applicable to.
ここで、図5に示す充電式ブロワ60は、先端に高圧空気を送出する送出口61を備えた筒状のノズル62と、ノズル62の後端側が装着されるブロワ本体63と、ブロワ本体63に着脱自在に装着されるバッテリパック64と、から構成されている。
Here, the rechargeable blower 60 shown in FIG. 5 includes a
また、ブロワ本体63の側壁には、外気を導入するための吸気口65が設けられ、ブロワ本体63の上部には、使用者が手で持つための把持部66が設けられ、ブロワ本体63のノズル62とは反対側には、バッテリパック64を装着するための装着部67が設けられている。
In addition, an
そして、把持部66のノズル62側先端部分には、上記実施形態の電子スイッチ10と同様、使用者が操作するための電子スイッチ68が設けられている。
また、ブロワ本体63内には、吸気口65から外気を導入してノズル62側に送出するための送出用ファン71、送出用ファン71を回転させるモータ72、バッテリパック64から電力供給を受けて動作し、電子スイッチ68からの駆動指令に応じてモータ72を駆動制御する制御回路基板73、等が設けられている。
And the
In addition, the
このように構成された充電式ブロワ60においても、制御回路基板73にマイクロコンピュータからなる制御回路を実装し、この制御回路が、上記実施形態の制御回路31と同様の手順で、バッテリパック64からモータ72への通電経路上に設けられた半導体素子(FET、バイポーラトランジスタ等)を制御するようにすれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
Also in the rechargeable blower 60 configured as described above, a control circuit composed of a microcomputer is mounted on the control circuit board 73, and this control circuit is removed from the battery pack 64 in the same procedure as the
また、上記実施形態では、バッテリ電力供給スイッチ18及び各トランジスタ44,47としてバイポーラトランジスタを用い、各制御用FET15〜17としてMOSFETを用いたが、これらはあくまでも一例であり、同様の機能を発揮するものである限り他種のスイッチを用いることができる。
In the above-described embodiment, bipolar transistors are used as the battery
また、駆動スイッチ11をオン操作することによりバッテリ電力供給スイッチ18のベースを接地電位にしてバッテリ電力供給スイッチ18をオンさせる構成についても、あくまでも一例であり、駆動スイッチ11のオンによりバッテリ電力供給スイッチ18をオンさせための具体的構成は他にも種々考えられる。
The configuration in which the battery
1…ハンディクリーナ、2…本体ケース、3…吸引口、4…排出口、5,66…把持部、6…吸引用ファン、7,72…モータ、8…蓋体、9…DCジャック、10,68…電子スイッチ、11…駆動スイッチ、12…停止スイッチ、14…LED、15…放電制御用FET、16…充電制御用FET、17…充電保護用FET、18…バッテリ電力供給スイッチ、19…ベース制御用トランジスタ、20,64…バッテリパック、25…バッテリ、26…セル温度検知用サーミスタ、30,73…制御回路基板、31…制御回路、32…セル電圧検出部、33…断線検出部、34…保護回路、35…レギュレータ、36,37,43…ダイオード、38,45,46,48…抵抗、39…基板温度検知用サーミスタ、41…セル側ローサイドスイッチ、42…基板側ローサイドスイッチ、44…ACアダプタ検知用トランジスタ、47…駆動入力用トランジスタ、50…ACアダプタ、51…DCプラグ、60…充電式ブロワ、61…送出口、62…ノズル、67…装着部、71…送出用ファン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Handy cleaner, 2 ... Main body case, 3 ... Suction port, 4 ... Discharge port, 5,66 ... Holding part, 6 ... Suction fan, 7, 72 ... Motor, 8 ... Cover, 9 ... DC jack, 10 68 ... Electronic switch, 11 ... Drive switch, 12 ... Stop switch, 14 ... LED, 15 ... Discharge control FET, 16 ... Charge control FET, 17 ... Charge protection FET, 18 ... Battery power supply switch, 19 ... Base control transistor, 20, 64 ... battery pack, 25 ... battery, 26 ... cell temperature detection thermistor, 30, 73 ... control circuit board, 31 ... control circuit, 32 ... cell voltage detector, 33 ... disconnection detector, 34 ... Protection circuit, 35 ... Regulator, 36, 37, 43 ... Diode, 38, 45, 46, 48 ... Resistance, 39 ... Thermistor for substrate temperature detection, 41 ... Low-side cell side Switch, 42 ... Low side switch on substrate side, 44 ... Transistor for detecting AC adapter, 47 ... Transistor for driving input, 50 ... AC adapter, 51 ... DC plug, 60 ... Rechargeable blower, 61 ... Outlet, 62 ... Nozzle, 67 ... Mounting part, 71 ... Sending fan
Claims (5)
前記ファンを回転駆動するためのモータと、
前記モータへ電力を供給するバッテリと、
入力される直流電力をもとに所定電圧値の制御電圧を生成する制御電圧生成手段と、
前記バッテリから前記制御電圧生成手段へ直流電力を供給するためのバッテリ電力供給経路と、
前記バッテリ電力供給経路を導通・遮断する半導体スイッチと、
外部の直流電源から直流電力を入力するためのDCジャックと、
前記DCジャックに直流電力が入力された場合にその直流電力を前記制御電圧生成手段へ供給するための外部電力供給経路と、
前記制御電圧生成手段により生成される前記制御電圧を電源として動作し、前記バッテリから前記モータへの電力供給を制御することにより前記モータの駆動を制御し、前記DCジャックに直流電力が入力されている場合に所定の充電実行条件が成立しているならばその直流電力による前記バッテリの充電を制御し、自身の動作中に所定のシャットダウン条件が成立した場合には前記半導体スイッチをオフさせて前記バッテリから前記制御電圧生成手段への電力供給を遮断するよう構成された制御手段と、
を備えることを特徴とする充電式ファン装置。 A fan for aspirating or delivering gas;
A motor for rotationally driving the fan;
A battery for supplying power to the motor;
Control voltage generating means for generating a control voltage of a predetermined voltage value based on the input DC power;
A battery power supply path for supplying DC power from the battery to the control voltage generating means;
A semiconductor switch for conducting / interrupting the battery power supply path;
A DC jack for inputting DC power from an external DC power supply;
An external power supply path for supplying the DC power to the control voltage generating means when DC power is input to the DC jack;
The control voltage generated by the control voltage generating means operates as a power source, controls the power supply from the battery to the motor, controls the driving of the motor, and direct current power is input to the DC jack. If the predetermined charging execution condition is satisfied, the charging of the battery by the DC power is controlled, and when the predetermined shutdown condition is satisfied during its operation, the semiconductor switch is turned off to Control means configured to shut off power supply from a battery to the control voltage generating means;
A rechargeable fan device comprising:
前記ファンを回転駆動させるために使用者により操作される操作スイッチと、
前記半導体スイッチがオフされている場合に前記操作スイッチが操作されたとき、前記半導体スイッチをオンさせることにより前記バッテリから前記制御電圧生成手段へ直流電力を供給する半導体スイッチオン手段と、
を備えることを特徴とする充電式ファン装置。 The rechargeable fan device according to claim 2,
An operation switch operated by a user to rotate the fan;
Semiconductor switch-on means for supplying DC power from the battery to the control voltage generating means by turning on the semiconductor switch when the operation switch is operated when the semiconductor switch is turned off;
A rechargeable fan device comprising:
前記制御手段は、動作開始後の所定のタイミングで、前記半導体スイッチをオンさせるよう制御する
ことを特徴とする充電式ファン装置。 The rechargeable fan device according to claim 1 or 2,
The rechargeable fan device, wherein the control means controls to turn on the semiconductor switch at a predetermined timing after the start of operation.
前記制御電圧生成手段は、
入力される直流電力をもとに前記制御電圧を生成するレギュレータと、
前記外部電力供給経路を介して供給される前記直流電源からの直流電力、および前記バッテリ電力供給経路を介して供給される前記バッテリからの直流電力のうち、電圧値の高い何れか一方を前記レギュレータへ供給する入力電源選択手段と、
を備えることを特徴とする充電式ファン装置。 It is a rechargeable fan device given in any 1 paragraph of Claims 1-3,
The control voltage generating means
A regulator that generates the control voltage based on input DC power;
Of the DC power supplied from the DC power source supplied via the external power supply path and the DC power supplied from the battery supplied via the battery power supply path, the regulator has a higher voltage value. Input power selection means to be supplied to,
A rechargeable fan device comprising:
前記制御手段は、
自身の動作開始後、前記DCジャックから直流電力が入力されているか否か判断する外部電力入力判断手段と、
前記外部電力入力判断手段により前記DCジャックから直流電力が入力されていると判断された場合に、前記バッテリが所定の充電実行条件を満たしているか否か判断する充電実行条件判断手段と、
前記充電実行条件判断手段により前記充電実行条件を満たしていると判断された場合に、前記DCジャックからの直流電力による前記バッテリの充電を制御する充電制御手段と、
を備えることを特徴とする充電式ファン装置。 The rechargeable fan device according to any one of claims 1 to 4,
The control means includes
External power input determination means for determining whether or not direct current power is input from the DC jack after the start of its own operation;
Charge execution condition determination means for determining whether or not the battery satisfies a predetermined charge execution condition when it is determined by the external power input determination means that direct current power is input from the DC jack;
Charge control means for controlling charging of the battery by direct current power from the DC jack when the charge execution condition determination means determines that the charge execution condition is satisfied;
A rechargeable fan device comprising:
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